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  • 1 # 深藍狼

    現代天體物理學認為,中子星實則是超新星爆發後的遺骸。質量約為太陽8倍以上的超新星爆炸後,並不會完全消失,而留下這個緻密的星體——中子星。由於這樣的超新星質量極大,導致了可怕的內部壓力,使得原子核外的電子,全都被壓縮進了原子核內部。而使得核內正電荷的質子與負電荷的電子中和成為中子,這樣的緻密星體由只有中子的原子核組成,故而得名中子星。

  • 2 # 地震博士

    中子星,是恆星演化到末期,經由引力坍縮發生超新星爆炸之後,可能成為的少數終點之一。恆星在核心的氫、氦、碳等元素於核聚變反應中耗盡,當它們最終轉變成鐵元素時便無法從核聚變中獲得能量。失去熱輻射壓力支撐的外圍物質受重力牽引會急速向核心墜落,有可能導致外殼的動能轉化為熱能向外爆發產生超新星爆炸,或者根據恆星質量的不同,恆星的內部區域被壓縮成白矮星、中子星或黑洞。白矮星被壓縮成中子星的過程中恆星遭受劇烈的壓縮使其組成物質中的電子併入質子轉化成中子,直徑大約只有十餘公里,但上面一立方厘米的物質便可重達十億噸,且旋轉速度極快。由於其磁軸和自轉軸並不重合,磁場旋轉時所產生的無線電波等各種輻射可能會以一明一滅的方式傳到地球,有如人眨眼,此時稱作脈衝星。

    一顆典型的中子星質量介於太陽質量的1.35到2.1倍,半徑則在10至20公里之間(質量越大半徑收縮得越小),也就是太陽半徑的30,000至70,000分之一。因此,中子星的密度在每立方公分8×1013克至2×1015克間,此密度大約是原子核的密度。

    由於中子星保留母恆星大部分的角動量,但半徑只是母恆星極微小的量,轉動慣量的減少導致轉速迅速的增加,產生非常高的自轉速率,週期從毫秒脈衝星的700分之一秒到30秒都有。中子星的高密度也使它有強大的表面重力,強度是地球的2×1011到3×1012倍。逃逸速度是將物體由重力場移動至無窮遠的距離所需要的速度,是測量重力的一項指標。一顆中子星的逃逸速度大約在10,000至150,000公里/秒之間,也就是可以達到光速的一半。換言之,物體落至中子星表面的速度也將達到150,000公里/秒。更具體的說明,如果一個普通體重(70公斤)的人遇到中子星,他撞擊到中子星表面的能量將相當於二億噸TNT當量的威力(四倍於全球最巨大的核彈大沙皇的威力)。

  • 3 # 火星一號

    顧名思義,中子星是一種幾乎完全由中子組成的天體。那麼,中子又是什麼呢?中子是原子核的組成部分(除氕之外),原子核的另一組成部分是質子。中子和質子透過核力緊密相結合成原子核,其中質子帶正電荷,中子不帶電。在原子核之外,還有繞核運動的電子(帶負電荷)。中子星的前身是大質量恆星,那麼,這些恆星是如何演變成中子星呢?

    在恆星一生的大部分時間裡,其核心區域都在進行把氫原子核聚變成氦原子核的核聚變反應,在此期間被稱為主序星階段。當恆星耗盡核心的氫燃料時,它將離開主序星階段,開始合成更重的元素,恆星將會膨脹成紅巨星。如果原先恆星的質量比太陽大8至20倍,恆星將會在核心中不斷合成更重的元素,直至聚變出鐵元素,核聚變反應將會停止。在巨大的自身重力作用下,恆星的核心會發生坍縮,外層爆發成超新星。如果殘留下的核心質量介於1.4至3個太陽質量之間,那麼,原子核周圍的電子會被強大的重力擠入原子核中,與質子相撞併產生中子。結果整個星體幾乎只剩中子,這樣的天體就被稱為中子星。

    中子星的密度極高,與原子核的密度相當,約為3×10^17千克/立方米,比水的密度大了300萬億倍。據此來算,一立方厘米的中子星就有3億噸重,相當於把一億頭大象壓縮成一顆方糖。如果把質量為太陽兩倍的天體壓縮成中子星,其半徑大約僅為10千米。

    此外,一些中子星的自轉速度很快,並且還會向外釋放出電磁輻射,這種中子星被稱為脈衝星。由於脈衝星的自轉軸和磁極並不重疊,所以向外釋放出的電磁輻射會隨著自轉一同旋轉,於是在地球上就可能會接收到十分有規律的脈衝。

  • 4 # 天馬行文

    中子星是由超新星爆炸所鍛造的宇宙中最重的一些物質構成的。一顆中子星相當於把構成3 顆太陽的物質塞進了一個光滑的、 旋轉的、直徑不到32千米的球中。 在這樣的密度下,基本的物質結構發生改變,原子不再存在:原子 的電子和質子消失了,被強大的壓力擠壓為中子,緊密程度就像 一個常規的原子核中的物質。對於它周圍的星際鄰居來說,它非常小。一顆中子星就相當於一顆巨型的亞原子。

    一顆中子星的生命開始於一 顆至少10倍太陽質量的巨星的核 心。在巨星內部,引力壓是極高的。 只要恆星還在燃燒氫,由核聚變產生的、向外的輻射壓就會抵消由恆星質量產生的、向內的壓力。但當恆星耗盡燃料時,它會在自身的巨大引力下坍縮,核心的物質迅速經歷一次非凡的轉化。

    在常規的原子中,電子繞微 小、緻密的原子核軌道執行。原子核由質子和中子構成。與原子 核的尺寸相比,電子距離原子核是非常遙遠的:原子主要由空無的空間組成。但在一顆恆星中, 巨大的熱量和壓力使原子核成為緻密的粒子,存在於一種電子湯中,這樣的狀態稱為等離子。

    甚至在恆星核心的緻密等離子中,強大的亞原子力仍舊使各粒子保持距離;在亞原子級別下, 恆星深處的等離子仍然有著極廣的真空區域。

    但在一顆死亡的巨星中,質子與電子之間的排斥力被壓倒性的恆星引力坍縮之力克服。質子與電子突然被擠在一起,結合為中子星,不再有任何間隙。死亡恆星的核心轉變為一種新的物質形式,有著無法想象的密度,一顆新的中子星就這樣誕生了。

  • 5 # 焰火549

    中子星就是脈衝星,不發光但是發出不連續的電磁波。我們只能觀測到中子星的電磁波,科學家猜測中子星是以倆極發射電磁波並高速旋轉的來解釋它的電磁波不連續問題。至於如何形成也僅僅是猜測因為引力巨大而產生原子擠壓導致電子與質子中和僅僅剩下中子。 這些都是建立在觀測上的猜測,事實與猜測是否吻合還需要科學的驗證。

  • 6 # 加點藍吧

    在超新星時首先發生鐵核的內爆,在內爆過程中密度將非常高,以致於質子和電子被擠到一起,並形成了中子。同時重要的是,原子中的空隙被擠出,而剩下的就是一個,由中子組成的的球。它極其緻密,被稱為中子星。以上為學習筆記記錄,請指正。

  • 7 # 業餘天文學

    中子星是大質量恆星生命結束後的遺骸—

    恆星在生命的最後時刻以超新星爆炸的慘烈方式結束轟轟烈烈的一生,其核心坍縮,外層物質被吹散到宇宙空間。而大質量恆星(質量為太陽質量約8至30倍)不會就這樣草草收場,坍縮過程中產生的壓力如此巨大,使其內部物質結構發生巨大的變化,坍縮突破電子簡併壓的束縛,將原子核“壓碎”,質子和中子被釋放出來,電子又與質子結合形成種子,最終,所有的中子擠在一起,達到穩定狀態,這時就形成了中子星。

    在中子星上,每立方厘米物質足足有一億噸重甚至達到十億噸。

    中子星是宇宙中最奇異的天體之一—

    關於中子星的研究是天文學家關注的重點之一,中子星的故事一言兩語是說不完的。我們就說中子星為啥是宇宙中最奇異的天體之一。因為它具備以下特性:

    特性一,超高密度。中子星1立方厘米物質,可重1億-10億噸,中子星上一個針尖大小的東西就相當於珠穆朗瑪峰那樣重,地球要是也有這麼高的密度,就縮小到直徑只有22米的尺度了。特性二,超高溫度。其表面溫度超過1000萬攝氏度,內部溫度超過60億攝氏度,相比直線我們的太陽表面溫度只有6000攝氏度,中心溫度也只有1500萬攝氏度。特性三,超強磁場。一般的脈衝星(中子星的一種)極地的磁場強度高達10000億至20萬億Gs,相較而言,地球最強磁場—地球磁極的磁場強度只有0.7Gs,太陽黑子也只有1000~4000Gs。特性四,高速旋轉。有些中子星,特別是毫秒脈衝星轉速能達到1000轉/秒以上,PS:想一想你所在的城市每秒轉1000圈是什麼感覺。特徵五,超高能量。中子星的能量輻射是太陽的100萬倍以上,打個比方,若是它一秒鐘內輻射的能量全部轉化為電能為人類使用的話,能用約為幾十億年(熱電廠哭暈了)……

  • 8 # 科學船塢

    中子星是大質量恆星演化末期的產物,但並不是最末期,即使到了中子星這個階段,它還會慢慢向下演化成為一顆黑矮星,徹底死亡。

    質量大約為太陽的10-29倍的恆星會在老年時期發生超新星爆發,將大部分的物質以光速的十分之一拋射出去,而在內部形成一個緻密、極度緻密的核心,這個就是中子星。

    恆星一般演化到末期會有三個產物,一個是不發生超新星爆發的低質量恆星,如太陽在紅巨星階段慢慢消散後的產物,就是白矮星。

    而像中子星、黑洞是大質量恆星發生超新星爆發後的產物,所以中子星介於白矮星與黑洞之間。

    據最新的天文資料顯示,中子星的質量不能大於太陽質量的2.16倍,通常我們觀測到的大部分中子星質量約為太陽的1.4倍,如果中子星的質量高於太陽的2.16倍以上,那麼會繼續發生重力坍縮,最終形成黑洞。

    中子星半徑一般為10-30公里,密度高得驚人,一般來說,1立方厘米的中子星物質重達數億噸,對!就是那麼誇張。如果地球也想變為中子星的話,那麼地球的半徑就必須縮小成為22米以內。

    簡單回答,期待更優質的答案!

  • 9 # 熊孩子愛科技

    顧名思義,中子星就是由中子組成的星體。

    恆星和星雲等星體是由原子組成的。雖然原子不帶電,但原子是由帶正電的原子核和帶負電的電子組成的。原子核一般由帶正電的質子和不帶電的中子組成,而質子和電子相結合,正好成為了中子。

    因此,當恆星原子聚變產生的熱量不足以抵抗其巨大質量產生的萬有引力時,恆星就會向內坍縮,恆星的原子會密集的聚集,連電子與原子核之間的巨大空間也無法保持,從而使電子擠壓到了原子核上,電子與質子結合為中子。

    就這樣,恆星坍縮為中子星。如果中子之間的摩擦力和電子質子中和產生的熱量還不足以抵抗萬有引力時,中子就坍縮為黑洞!

  • 10 # 天文望遠鏡阿軍

    是恆星演化到末期,經由重力崩潰發生超新星爆炸之後,可能成為的少數終點之一,質量沒有達到可以形成黑洞的恆星在壽命終結時塌縮形成的一種介於白矮星和黑洞之間的星體,其密度比地球上任何物質密度大相當多倍。

    絕大多數的脈衝星都是中子星,但中子星不一定是脈衝星,有脈衝才算是脈衝星。

    起源

    中子星是除黑洞外密度最大的星體(根據最新的假說,在中子星和黑洞之間加入一種理論上的星體:夸克星),同黑洞一樣是20世紀激動人心的重大發現,為人類探索自然開闢了新的領域,而且對現代物理學的發展產生了深遠影響,成為上世紀60年代天文學的四大發現之一。中子星的密度為每立方厘米8×1013克至2×1015克之間也就是每立方厘米的質量為8千萬到20億噸之巨!此密度也就是原子核的密度,是水的密度的一百萬億倍。對比起白矮星的幾十噸/立方厘米,後者似乎又不值一提了。如果把地球壓縮成這樣,地球的直徑將只有22米!事實上,中子星的密度是如此之大,半徑十公里的中子星的質量就與太陽的質量相當了。

  • 11 # 肺僭翱

    質量約是太陽4-10倍的恆星在超新星爆炸的過程,遺留下來的核心變成一顆體積很小,質量卻很大的中子星,由中子構成,密度為水的10的14次方倍,僅1cm³的質量就有全球人類那麼重,直徑僅為30Km。學科類問答我都是在101教育PPT這款軟體的資源庫裡查詢的。

  • 12 # 中字星

    中子星,是除了黑洞外密度最大的天體,當一顆大質量恆星因為核聚變的能量不足以對抗引力而崩潰發生超新星爆發之後,可能成為的終點之一,質量一般不會超過太陽的2.19倍,超過後為黑洞。(根據最新的假說,中子星和黑洞之間有一種理論上的星體:夸克星)

    中子星的密度一般在8^14~10^15g/cm^2,相當於每立方米重1億噸以上。相當於原子核,是水的密度的一百萬億倍。地球質量的中子星直徑是22米。半徑十公里的中子星質量相當於太陽。

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